Diciembre de 1898: Los Curies descubren el radio
Pierre y Marie Curie poco después de su boda.
El electrómetro de Pierre y Jacques Curie.
Las mujeres físicas eran una rareza en el siglo XIX, pero aún más raros eran los equipos colaborativos de marido y mujer. Pierre y Marie Curie hicieron historia no solo en ese sentido, sino también porque su trabajo en equipo científico llevó al descubrimiento de la radiactividad y dos nuevos elementos en la tabla periódica, por los que compartieron el Premio Nobel de Física.Nacida en Polonia, Marie Curie nació como Maria Sklodowska. Su padre era un maestro de escuela que había perdido su posición prestigiosa debido a sus sentimientos pro-polacos en un momento en que Polonia estaba dividida entre Austria, Prusia y la Rusia zarista.
La familia era pobre, pero su padre expuso a Marie y a todos sus hermanos a los clásicos de la literatura, así como a la ciencia.
Marie no pudo matricularse en la Universidad de Varsovia; las mujeres no fueron admitidas. En cambio, ella, su hermana Bronya y varios otros amigos asistieron a una «universidad flotante»: una escuela nocturna ilegal cuyas clases se reunían en lugares cambiantes para evadir a las autoridades zaristas. Trabajó como institutriz durante varios años, ayudando a pagar la matrícula de Bronya en la escuela de medicina de París.
Finalmente, era su turno. Marie partió hacia París, en el otoño de 1891, para continuar sus estudios en la prestigiosa Sorbona de la Universidad de París. Aunque su formación en matemáticas y ciencias era lamentablemente inadecuada, Marie trabajó duro para ponerse al día con sus compañeros, y finalmente terminó primero en su curso de física de maestría, también obteniendo un segundo en matemáticas al año siguiente.
En la primavera de 1894, la búsqueda de espacio de laboratorio de Marie llevó a una introducción fatídica a Pierre Curie, un científico unos 10 años mayor que ella que había hecho un trabajo pionero en el magnetismo.
Hijo de un médico respetado, Pierre tuvo el beneficio de clases particulares cuando era niño, demostrando pronto su pasión y don por las matemáticas. Obtuvo una maestría a los 18 años, y tres años más tarde descubrió el efecto piezoeléctrico con su hermano mayor, Jacques.
Encontraron que cuando se aplica presión a ciertos cristales, generan voltaje eléctrico, y cuando se colocan en un campo eléctrico, esos mismos cristales se comprimen. Usaron este efecto para construir un electrómetro de cuarzo piezoeléctrico para medir corrientes eléctricas débiles, que Marie usaría en su investigación.
Pierre descubrió más tarde una relación fundamental entre las propiedades magnéticas y la temperatura. Hoy en día, la temperatura a la que desaparece el magnetismo permanente se conoce como el «punto de Curie».»
Fue Marie quien animó a Pierre a escribir este último trabajo como una tesis doctoral. Recibió su doctorado en marzo de 1895, junto con un ascenso a una cátedra en la Escuela Municipal, y la pareja se casó tres meses después.
Para su propio doctorado, Marie eligió centrarse en los misteriosos rayos de uranio descubiertos a principios de 1896 por Henri Becquerel, unos meses después del descubrimiento de los rayos X de Wilhelm Roentgen.
Marie realizó numerosos experimentos que confirmaron las observaciones de Becquerel de que los efectos eléctricos de los rayos de uranio son constantes, independientemente de si son sólidos o pulverizados, puros o en un compuesto, húmedos o secos, o expuestos a la luz o al calor. También validó su conclusión de que aquellos minerales con una mayor proporción de uranio emitían los rayos más intensos.
Y llevó esos hallazgos un paso más allá, formando la hipótesis de que la emisión de rayos por compuestos de uranio era una propiedad atómica del elemento uranio, algo incorporado en la estructura misma de sus átomos. Acuñó el término «radiactividad» para describir este efecto único, que también encontró en compuestos de torio.Intrigado por los hallazgos de su esposa, Pierre unió fuerzas con ella. Descubrió que dos minerales de uranio, la pechblenda y la calcolita, eran mucho más radiactivos que el uranio puro, y concluyó que su naturaleza altamente radiactiva se debía a elementos aún no descubiertos. Como equipo, los Curies trabajaron para separar las sustancias en estos minerales y luego usaron el electrómetro para hacer mediciones de radiación para «rastrear» la cantidad mínima de elemento radiactivo desconocido entre las fracciones resultantes.
Descubrieron que una fracción era fuertemente radiactiva, por lo que a pesar de que se comportaba químicamente como bismuto, tenía que ser algo nuevo. Llamaron a este nuevo elemento polonio.»
En diciembre de 1898, descubrieron un segundo elemento nuevo en una fracción de bario, al que llamaron «radio».»Para demostrar a una comunidad científica escéptica que estos eran elementos nuevos, los Curies tuvieron que aislarlos. Marie tardó más de tres años en aislar una décima parte de un gramo de cloruro de radio puro, y nunca logró aislar el polonio debido a su muy corta vida media: 138 días. Incluso mientras realizaba sus experimentos, el polonio en su materia prima se estaba descomponiendo rápidamente.
Su trabajo combinado llevó casi de inmediato al uso de materiales radiactivos en medicina, ya que los isótopos son más efectivos y seguros que la cirugía o los productos químicos para atacar cánceres y otras enfermedades.
Incluso hoy en día, los isótopos radiactivos se utilizan como «trazadores» para rastrear cambios químicos y procesos biológicos.
Pierre también se dio cuenta rápidamente del potencial de desintegración radiactiva de los materiales de datación; se determinó que la edad de la tierra era de varios miles de millones de años, gracias a un estudio de la desintegración del uranio.
En 1903, la Academia Francesa de Ciencias nominó a Becquerel y Pierre—pero no a Marie—como candidatos para el Premio Nobel de física. Un matemático sueco llamado Magnus Goesta Mittag-Leffler, miembro del comité de nominaciones y defensor de las mujeres científicas,—intervino, y Marie fue incluida en la nominación. Los tres científicos fueron honrados con el Premio Nobel en diciembre de 1903.